题目内容

9.如图所示,在平板上放着一个质量为10kg的物体A,它与轻弹簧连接,弹簧的另一端拴在车前固定板上,系统处于静止状态,此时弹簧的拉力为5N.现平板车由静止开始向右做加速运动,且加速度逐渐增大,但一直小于1m/s2.则此过程中(  )
A.物体A相对于车仍然静止B.物体A受到的弹簧的拉力逐渐增大
C.物体A受到的摩擦力逐渐减小D.物体A受到的摩擦力先减小后增大

分析 物体开始时受弹力为5N,而处于静止状态,受到的静摩擦力为5N,说明物体的最大静摩擦力Fm≥5N;当小车的加速度为1m/s2,两物体将保持相对静止时,物体的加速度为a=1m/s2,则需要的外力为10N;
根据弹力和最大静摩擦力可求出物体相对于小车静止的最大加速度,当小车的加速度小于等于最大加速度时,物体与小车仍保持相对静止.弹簧的弹力不变.

解答 解:AB、物体开始时受弹力F=5N,而处于静止状态,
说明受到的静摩擦力为5N,则物体的最大静摩擦力Fm≥5N.
当物体相对于小车向左恰好发生滑动时,
根据牛顿第二定律可得,F+Fm=ma,
物体A的加速度a0=$\frac{F+{F}_{m}}{m}$≥$\frac{5+5}{10}$m/s2=1m/s2,
由于加速度逐渐增大,但一直小于1m/s2,所以物块A相对小车仍静止,故A正确;
因为物体A相对于小车静止,所以弹簧弹力不变,故B错误;
CD、根据牛顿第二定律得:
当A所受的摩擦力向左时,F-f=ma,F不变,a增大,f减小;
当A所受的摩擦力向右时,F+f=ma,F不变,a增大,则f增大.
可知,物体A受到的摩擦力先减小后增大.故C错误,D正确.
故选:AD.

点评 本题主要考查学生应用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力,明确静摩擦力大小和方向会随物体运动状态而变化是解题的关键.

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